用FY_1D数据估算珠江口海域悬浮泥沙含量
基于遥感反演的珠江河口表层悬沙浓度分位数趋势分析
1. State Key Laboratory of Tropical Oceanography (South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences), Guangzhou 510301, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Suspended sediment concentration (SSC) in the Pearl River Estuary (PRE) during 2003-2015 was studied based on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Level-1B product and in-situ measurements. The data were further used to analyze quantile trends and corresponding influence factors. The results showed that the SSC in the PRE displayed a decreasing trend, with an averaged SSC reduction rate of about1.03 mg·L–1·yr–1. The SSC in the regions near the river outlets and northeast part of the estuary suffered from much stronger decreases, which could be up to 4.0 mg·L–1·yr–1 during 2003-2015. Decreasing rate in high SSC were generally larger than those in low SSC, with a marked spatial difference. Low percentile of the SSC suffered from a stronger decline in the regions north of Qiao Island, with an increase in the variance of
基于现场光谱数据的珠江口MERIS悬浮泥沙分段算法
第28卷第1期2009年1月热带海洋学报J OU RNAL OF TROPICAL OCEANO GRA P H YVol 128,No.1J an 1,2009 收稿日期:2008204225;修订日期:2008207207。
孙淑杰编辑 基金项目:广东省重点基金项目(06105018) 作者简介:刘汾汾(1983—),女,宁夏石嘴山市人,硕士研究生,主要从事海洋水色遥感研究。
E 2mail :ffliu @scsio 1ac 1cn 基于现场光谱数据的珠江口MERIS 悬浮泥沙分段算法刘汾汾1,2,陈楚群1,2,唐世林1,2,刘大召1,2,3(11中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室,广东广州510301;21中国科学院研究生院,北京100049;3.广东海洋大学,广东湛江524088)摘要:利用珠江口海域4个航次共59个站位的实测遥感反射比和悬浮泥沙数据(悬浮泥沙浓度范围为4—140g ・m -3),建立了利用M ERIS 遥感数据反演珠江口悬浮泥沙浓度的分段算法。
算法以R rs (620)/R rs (560)=019为阈值,当R rs (620)/R rs (560)<019时,红绿波段比值可以较好地反演悬浮泥沙浓度。
随着悬浮泥沙浓度的增加,R rs (620)/R rs (560)>019,红绿比值趋于饱和,对悬浮泥沙的变化响应不敏感,此时采用包含红波段和近红外波段的波段比值提取水体的悬浮泥沙浓度。
利用该分段算法从M ERIS 遥感图像中提取珠江口水体的悬浮泥沙浓度分布,得到较好的结果。
关键词:悬浮泥沙;珠江口;分段算法;中分辨率成像光谱仪(M ERIS )中图分类号:P731114;TP79文献标识码:A文章编号:100925470(2009)0120009206A piece wise algorithm for retrieval of suspended sediment concentration based onin situ spectral data by MERIS in Zhujiang River estuaryL IU Fen 2fen 1,2,CH EN Chu 2qun 1,2,TAN G Shi 2lin 1,2,L IU Da 2zhao 1,2,3(1.L ED ,S out h China Sea I nstit ute of Oceanolog y ,CA S ,Guangz hou 510301,China;2.Graduate Universit y of CA S ,Bei j ing 100049,China;3.Guang dong Ocean Universit y ,Zhanj iang 524088,China )Abstract :A piecewise algorit hm for ret rieval of suspended sediment concent ration based on t he Medium Resolution Imaging Spect rometer (M ERIS )data is developed by analyzing t he spect ral response of suspen 2ded sediment concent ration ranging from 4g ・m -3to 140g ・m -3at 59stations in t he Zhujiang River est u 2ary during four cruises.The t hreshold value of t he piecewise algorit hm is R rs (620)/R rs (560)equal to t he t hreshhold.When t he value of R rs (620)/R rs (560)is lower t han t he t hreshhold ,t he suspended sediment concentration is low and t he ratio of red band to green band is fit for ret rieving suspended sediment concen 2t ration.Wit h t he increase of suspended sediment concent ration ,t he ratio of R rs (620)/R rs (560)becomes larger t han t he t hreshhold ,t he ratio of red band to green band reaches sat uration and it s response is insen 2sitive to t he change suspended sediment concent ration .In t his case ,red band and near inf rared band are considered in ret rieving t he suspended sediment concent ration.The piecewise algorit hm is applied to t he M ERIS satellite data obtained on January 31,2007.The distribution image of suspended sediment shows that the algorithm could be a useful tool for studying suspended sediment distribution in the Zhujiang River estuary.K ey w ords :suspended sediment ;Zhujiang River est uary ;piecewise algorit hm ;Medium Resolution Ima 2ging Spectro meter (M ERIS ) 水体中的悬浮泥沙是一个重要的水质参数,悬浮泥沙的含量直接影响水体的混浊度和水色等参数,悬浮泥沙的扩散和沉降过程影响港口、航道水深的维护,对河口地区的生态环境、地貌变化都有着非常重要的作用。
水库泥沙计算报告
水库泥沙计算报告1. 背景介绍水库是人类为了调节水文环境和实现水资源综合利用而建造的重要水利工程。
在水库运行过程中，泥沙的沉积和淤积是一个普遍存在的问题，会对水库的正常运行产生不利影响。
因此，对水库中的泥沙进行计算和分析是非常重要的。
2. 数据收集首先，我们需要收集水库的相关数据。
这些数据包括水库的容积、入库河流的径流量、泥沙含量以及其他相关的水文和地理数据。
这些数据可以通过水利部门、气象部门、地质部门等渠道获取。
3. 数据预处理在收集到数据后，我们需要对数据进行预处理，以便后续的计算和分析。
预处理包括数据清洗、数据格式转换、数据归一化等步骤。
通过预处理，我们可以得到规范化的数据，便于后续的计算和分析。
4. 泥沙输移计算模型建立在进行泥沙计算之前，我们需要建立一个合适的泥沙输移计算模型。
泥沙输移模型是描述泥沙在水库中输移过程的数学模型，可以根据水库的特点和泥沙的性质选择合适的模型。
常用的泥沙输移模型包括Euler-Lagrange模型、Euler-Euler模型等。
5. 泥沙计算有了泥沙输移模型后，我们可以进行泥沙计算。
泥沙计算主要包括泥沙的输入计算和泥沙的输出计算两个方面。
5.1 泥沙输入计算泥沙的输入计算是指计算进入水库的泥沙量。
这包括从入库河流输入的泥沙量以及其他来源的泥沙量。
我们可以根据收集到的数据和泥沙输移模型，计算出进入水库的泥沙量。
5.2 泥沙输出计算泥沙的输出计算是指计算从水库中输出的泥沙量。
这包括水库下泄的泥沙量以及其他出口的泥沙量。
同样，我们可以根据收集到的数据和泥沙输移模型，计算出输出的泥沙量。
6. 泥沙沉积分析通过泥沙计算，我们可以得到水库中的泥沙量变化情况。
进一步分析泥沙的沉积情况，可以帮助我们评估水库的泥沙淤积程度，制定相应的清淤方案。
7. 结论通过以上的步骤，我们可以得到水库泥沙计算报告。
该报告包括水库的泥沙输入和输出计算结果，以及泥沙沉积情况的分析。
这些结果可以为水利部门和水库管理者提供决策依据，以保证水库的正常运行和水资源的合理利用。
悬浮泥沙浓度分布方差与尺度修正——八邻域算法
ｅ ｐ ｎ ｎ ｉｌｑ ａ ｔ ａｉ ｅ ｍｏ ｅｓ ａ ｄ ｌ ｇ ｒｔ ｍｉ ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｍｏ ｅｓ ｘ ｏ ｅ ｔ ｕ ｎｉ ｔ ｄ ｌ ｎ ｏ ａ ｉ ａ ｔ ｖ ｈ ｃ ｑ ａ ｔ ａ ｉ ｄ ｌ ．Ａｐ ｌ ｄ ｔ ｅ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｌ ｅ ｒｓ ｌ ｆｔ ｅ Ｌ ｎ ｓ ｔ ｔ ｖ ｐ ｉ ｈ ｓ ｔ ｏ ｓｔ ｌ ｅ ｕｔ ｏ ｈ ａ ｄ ａ／ ｅ ｌ ｓ
２ Ｑｎ ｄｏＩｓｔｔ ｏ ｒ ｅＧ ｏ ｇ ， ｉｇａ ２ ６ ７ ， ｈ ａ ． ｉｇａ ｎｔｕ ｆ ｉ ｅｌ ｙ Ｑ ｎｄｏ ６０ Ｃ ｉ ； ｉ ｅ Ｍａ ｎ ｏ １ ｎ ３ Ｉｓｔｔ ｏ ｉ ｔｎＰａ ａ ｅｅｒｈ Ｃ ｉ ｓ ｃｄｍｙｏ Ｓｉｎｅ，Ｂ ｉｎ １０ ８ ，ｈｎ ） ．ｎｔｕ ｆ ｂ ａ ｌｅｕＲ ｓａ ， ｈｎ ｅＡ ａ ｅ ｆ ｃｅｃｓ ｅ ｉ ｉｅ Ｔ ｅ ｔ ｃ ｅ ｊｇ ００５Ｃ ｉ ａ
ｉ ｇ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｅ ｒｓ ｌ ｆＥ ｎ ｄ ａ ｔｇ ｆｔ ｅ ｕｔ ｏ ＮＡ，ｆ ｒｈ ｒ ｓ ｄ ｅ ｅ ｏ ｅ ｅ ｓ ａｉ ｇ ｃ ｒ ｃ ｉｇ ｍｅｈ ｄ ｒｌ ｅ ｒｑ ａ ｔ ａ ｉｅ ｍｏ ｅ ｓ ｈ ｓ ｕ ｔ ｅ ｔ ｙ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｔ ｃ ｌ ｏ ｒ ｔ ｔｏ ｓ ｆ ｉ ａ ｕ ｎ ｉ ｔ ｄ ｌ ， ｕ ｈ ｎ ｅ ｎ ｏ ｎ ｔ ｖ
ｅｎｒ ｉ （ｓ ）ｄ ｔｂ ｔ ｎｉ ｐｘｌ ａｅ ｎ ｈ ｕｒｎ ｋｏ ｌｄｅ ｂｕ ｅ Ｓ ｔｅａ ｍｏｅ ｅｌ ｇｅ ｅｔ ａ－ ｅｔ ｔ ｎ ｓ ｃ ｉｒ ｕｉ ａ ｉ ｓｄｏ ｅｃｒ ｔ ｎｗｅｇ ｏｔｈ Ｃｒ ｒ ｖｌ ｄｌ ｓａ ｎ ｆｃ．Ｔｋ ａｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅｂ ｔ ｅ ａ ｔ Ｓ ｅ ｉ ｓ ｉ
综合考虑了上述的数据需求与研究现状研究采用了陈军等提出的分段映射悬浮物反演算法见图3并结合2003年10月27日的landsat影像数据与地面同步光谱数据及其对应的实测悬浮泥沙浓度数据在idl平台的支持下通过八邻域方差估算算法计算得到landsat卫星过境时的太湖悬浮泥沙浓度见图4a及其分布方差状况见图4b
利用混合光谱分解估测珠江口悬浮泥沙浓度
利用混合光谱分解估测珠江口悬浮泥沙浓度刘大召;陈楚群;刘汾汾;弓洁琼【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2009(028)005【摘要】利用遥感技术估测水体中悬浮泥沙的浓度已经成为一门成熟的技术.但将其应用于河口地区悬浮泥沙的监测仍然存在一些限制.限制之一是遥感数据(例如MODIS)的空间分辨率太低.不适合应用于河口等狭小水域的监测.相比较而言,Hyperion高光谱遥感数据有196个波段,覆盖400-2 500nm的光谱范同.光谱分辨率为10nm.空间分辨率为30m,其高光谱分辨率及空间分辨率,显示了其存河口水体悬浮泥沙遥感巾的巨大潜力,利用2006年12月4号的Hyperion数据、同步实测的高光谱数据及悬浮泥沙浓度数据,对珠江口海域悬浮泥沙浓度进行了研究.利用混合光谱分解模型计算了珠江口悬浮泥沙浓度的分布.分析结果表明,混合光谱分解模型可以作为遥感监测水体悬浮泥沙浓度的定量模型.【总页数】6页(P43-48)【作者】刘大召;陈楚群;刘汾汾;弓洁琼【作者单位】广东海洋人学,广东湛江524088;中国科学院研究生院,北京100864;中国科学院研究生院,北京100864;中国科学院南海海洋研究所热带环境与动力重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所热带环境与动力重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所热带环境与动力重点实验室,广东广州510301【正文语种】中文【中图分类】P731.14;TP79【相关文献】1.基于高光谱数据的东海近海悬浮泥沙浓度估测研究木 [J], 陈雯扬;许惠平2.利用地面光谱数据反演悬浮泥沙质量浓度 [J], 程立刚;张鹰3.利用线性混合模型进行高光谱混合图像分解 [J], 秦志伟;李福金4.利用导数光谱估算珠江河口水体悬浮泥沙浓度 [J], 禹定峰;邢前国;陈楚群;史合印;施平5.基于环境一号HSI高光谱数据提取叶绿素a浓度的混合光谱分解模型研究 [J], 潘梅娥;杨昆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟
广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟李彤;李适宇【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(051)005【摘要】Based on EFDC ( Environmental Fluid Dynamic Code) model, a three dimensional numerical hydrodynamic and sediment transport model in Pearl River network of Guangzhou ( PRGZ) , was developed. The result indicated that the model was able to simulate hydrodynamics and sediment transport characteristics with fairly good accuracy verified by typical flood scenario case in July 1999 and dry scenario case in February 2001. The sediment transport result showed that Pingzhou to HouHangdao were the major transportation channel for suspended sediment during flood season. Erosion and deposition simulation also showed that PRGZ tended to deposition in flood season with Nanhandao and Lijiaoshuidao as the major deposition area. In the dry season, PRGZ tended to erosion, which usually happened in Shabeihai, Qianhangdao upper section and Xinzao rivernet. Besides, the entire rivernet showed a slow deposition rate, approximately at a speed of 2. 0 cm/a.%基于EFDC模型,构建了广州珠江河网三维水动力与泥沙数学模型.通过1999年7月和2001年2月典型洪、枯季实例验证,表明模型能够较好地反映广州珠江河网水流及泥沙输运过程.输沙过程模拟结果表明,平洲水道至后航道是悬浮泥沙输移的主要路径；冲淤模拟结果表明,21世纪初期广州珠江河网主要表现为“枯冲洪淤”特点,并且河网呈缓慢淤积趋势,年均速率约为2.0 cm/a.各河段中,南航道、沥滘水道是主要的淤积河段,而沙贝海、前航道上段及新造水道是主要冲刷河段.【总页数】7页(P14-20)【作者】李彤;李适宇【作者单位】中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275;中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】P333【相关文献】1.感潮平原河网水流水质计算模型应用研究 [J], 苏飞;王士武;徐海波;陈雪2.广州珠江西航道、流溪河有机污染特征与感潮作用 [J], 王新明;盛国英;傅家谟3.河网水流数值模拟在沿江平原水系优化调度中的运用 [J], 张宇亮;王业明;明菽;黄文娟4.可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型 [J], 方春明;鲁文;钟正琴5.长江口水流和泥沙冲淤的数值模拟的初步研究——Ⅰ.自适应网格的构造和水流计算 [J], 刘卓;郭冬建;朱江;曾庆存因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
珠江口悬浮泥沙迁移数值模拟
珠江口悬浮泥沙迁移数值模拟
陈晓宏;陈永勤;赖国友
【期刊名称】《海洋学报（中文版）》
【年(卷),期】2003(025)002
【摘要】建立了珠江口海域三维悬浮泥沙的非饱和输沙数学模型,并与珠江口三维水动力斜压模型耦合,对悬沙迁移分布进行了模拟.模型由4个点的逐时实测含沙量过程进行了验证.各点模拟含沙量与实测含沙量吻合较好,表层分布与同期珠江口悬沙分布遥感图像基本一致.模拟结果表明,珠江口海域悬沙分布分层明显,河口附近水域大多为底层含沙量大于表层,但在盐淡水交汇处出现中层含沙量最小的情况.总体上,自各个口门输出的泥沙受沿岸流作用向西南方向输送明显.大多数河口落潮时相对涨潮时含沙量等值线外移,反映珠江口水域悬浮泥沙主要来自河流.
【总页数】8页(P120-127)
【作者】陈晓宏;陈永勤;赖国友
【作者单位】中山大学,水资源与环境系,广东,广州,510275;香港中文大学,地理系,香港新界沙田;广东省,水电勘测设计院,广东,广州,510170
【正文语种】中文
【中图分类】TV147.3;P731.23
【相关文献】
1.珠江口悬浮泥沙迁移数值模拟 [J], 许桂红;
2.夏季珠江口悬浮泥沙与营养盐对生物生长影响的数模分析 [J], 旷芳芳;江毓武
3.基于现场光谱数据的珠江口MERIS悬浮泥沙分段算法 [J], 刘汾汾;陈楚群;唐世林;刘大召
4.基于高光谱数据的珠江口表层水体悬浮泥沙遥感反演模式 [J], 刘大召;张辰光;付东洋;沈春燕
5.基于高分1号遥感数据港珠澳大桥对珠江口海域悬浮泥沙分布的影响 [J], 刘大召;李卓;陈仔豪;程永存
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珠江三角洲径潮动力数值模拟与特征分析_杨明远
文章编号:1005-9865(2008)04-0117-08珠江三角洲径潮动力数值模拟与特征分析杨明远1,2,任 杰3(1.河海大学交通海洋学院,江苏南京 210098;2.广东省航道局,广东广州 510115;3.中山大学近岸海洋研究中心,广东广州 510275)摘 要:在显著人类活动或涉海工程已基本完成后的相对稳定地貌边界条件下,利用1D 数值模拟方法,讨论了各种典型水文条件下珠江三角洲网河水文要素的空间分布,主要汊口的分流比及能量分布等径潮动力特征。
结果表明:1)网河中高水位河道主要集中在西、北江网河干流的中上段,从网河顶端至口门,高低水位间的差值逐渐加大;2)网河区的涨潮流因来流情况不同差异较大,大水大潮期潮流界下移至口门段,枯水期潮流界上移,三角洲网河全域感潮;3)各主要汊口的分流比在各水期中均有相对稳定的分配关系,一般变化值小于5%;4)在网河区上段泄洪区,具有较大的能流率,枯水期,能流率普遍较小,但在网河区下段受潮汐影响显著的河道,则具有相对较高的潮能通量。
Fr 计算结果表明河道断面比能中重力作用相对惯性力要大得多。
关键词:珠江三角洲;径潮动力;数值模拟;特征分析中图分类号:TV148 文献标识码:ANumerical modeling and characteristic analysis of runoff and tide dynamicin the Pearl River deltaYANG Ming -yuan 1,2,REN Jie 3(1.College of Ocean ,Hohai University ,Nanjing 210098,China ;2.Guan gdong Provincial Waterway Bureau ,Guangzhou 510115,China ;3.Institute of Estuarine and Coastal Research ,Zhongshan University ,Guangzhou 510275,China )A bstract :The paper presents the study on spatial distribution of hydrological factors ,ratio of discharge at the main forks and energy distribu -tion in the river network under relatively stable topograph y boundary conditions without obvious human -activities and coastal projects .The stud y results are as follows :(1)The higher water level appears on the middle -upper reaches of the main stream of Xijiang and Beijiang River ,the difference between the highest and lowest water levels gets bigger grad ually from the top to the river mouths of the river net work .(2)The flood current varies with the upper runoff .The tide limits move downstream to the river mouths during the large runoff and spring ,and move up -stream and the whole river network is affected by the tide during dry seasons .(3)The ratio of discharge at each main fork can keep relativel y stable in either flood or dry seasons .The ratio changes by fewer than 5percent and keeps little adjust ment with the runoff conditions .(4)The tidal energy fluxes are larger at the upper reaches of the river net work during flood seasons and are smaller with relatively high fluxes at tidal channels during dry seasons .The spatial distribution of the Froude number shows that the gravity is more important than inertia force .Key words :the Pearl River delta ;runoff and tidal dynamics ;nu merical modeling ;characteristic analysis收稿日期:2008-05-13基金项目:广东省自然科学基金资助项目(06023122);广东省交通厅科技攻关资助项目作者简介:杨明远(1966-),男,湖南人,博士研究生,高级工程师,主要从事航道治理研究。
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用FY -1D 数据估算珠江口海域悬浮泥沙含量Ξ陈晓翔,丁晓英(中山大学遥感中心,广东广州510275)摘 要:以珠江口海域作为研究对象,以气象卫星FY -1D 数据为信息源,通过遥感监测值与准同步珠江口实测悬浮泥沙含量的对比分析,建立基于FY -1D 数据的悬浮泥沙含量遥感估算模型。
研究表明,FY -1D 可用于近岸水域悬浮泥沙的遥感监测,在动态监测方面有明显优势,可作为现有海洋采样观测的补充手段。
关键词:FY -1D ;悬浮泥沙;珠江口中图分类号:P412127(265) 文献标识码:A 文章编号:052926579(2004)S120194203 河口输沙量和泥沙运动规律的研究直接关系到正确估算水土流失、航道港口的冲淤变化、河口岸滩塑造、近岸水产养殖开发等重要问题。
卫星遥感技术可从大范围、连续、动态地反映海水悬浮泥沙地整体性,利用遥感手段研究河口海岸地区混浊水体的泥沙运动(泥沙来源、扩散范围、输移方向以及含沙量判读等)是十分有效的。
就含沙量判读而言,解决遥感模式问题是关键所在,即确定遥感数据与悬沙浓度(指表层含沙量)的数学关系,或称为悬沙浓度遥感模式。
FY -1D 是我国于2002年5月15日发射的第二颗太阳同步轨道业务应用气象卫星,星上携带了多通道可见光红外扫描辐射计,可获得10个通道的光谱信息(6个可见光和4个红外通道)。
与NOAA 卫星相比,FY -1D 对地遥感的能力大大提高,它除了具有NOAA 卫星的5个通道外,还包含了3个与CZ CS 相近的水色通道,同时还增加了用于区分云、雪的116μm 通道[1]。
由于我国水色遥感起步较晚,FY -1D 卫星发射的时间并不长,目前国内多利用NOAA 卫星数据进行悬浮泥沙遥感模式的研究,而利用FY 卫星数据进行悬浮泥沙遥感探测较少。
本文以珠江口海域为研究对象,通过对FY -1D 卫星数据以及2002年冬季出海实测数据的分析,建立了珠江口海域悬浮泥沙遥感定量模型。
分析结果表明,利用风云卫星数据建立的模型均具有较高的精度,从而为我国水色卫星的发展和泥沙遥感估算模型的研究提供依据和借鉴。
1 研究区域本次研究以珠江口近岸海域作为研究区域,范围为东经112°25′-114°25′,北纬23°20′-21°35′。
珠江口地处南亚热带海洋性季风气候区,水热条件好,自然资源丰富,是中国著名三大河流中珠江的出海口。
珠江由西江、北江、东江、流溪江、潭江五大水系组成,流域面积453690km 2,年均流量1052418m 3Πs ,为世界第15位大径流量河流。
珠江水系各河道进入珠江三角洲网河后,分别由虎门、蕉门、洪奇沥、横门、磨刀门、鸡啼门、虎跳门和崖门等八大分流河口分别汇入伶仃洋、磨刀门海区和崖门海区(又称黄茅海)[2]。
珠江河口具有含沙量小但输沙量大的特点,其多年平均输沙量约为8872万t ,此外尚有3000万t 左右的胶体微粒,即年输沙量超过了1亿万t [3]。
由于珠江口外终年西南向沿岸流与科氏力的共同作用,珠江口泥沙淤积总的趋势是西侧高于东侧。
2 资料来源和预处理211 数据源实测数据:为2002年11月26日珠江口水环境勘测中所获的表层泥沙含量数据。
根据所获资料加以整理,共获与FY 卫星过境时间同步的站点样18个卫星影像资料:采用与实测数据对应的准同步FY -1D 卫星资料。
212 卫星数据的处理卫星数据入口为已完成辐射定标、校正等处理ld f 格式的数据。
利用专用的图像处理软件经以下处理后用于悬浮泥沙遥感定量模型的分析。
几何校正:按照一定的地图投影规则对卫星图像的几何畸变进行纠正处理,使之能与地图匹配,并符合人们的读图习惯。
利用PCI 软件的相关功能Ξ收稿日期:2003-06-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(40071063);广东省百项工程资助项目(2K B06202S )作者简介:陈晓翔(1956年生),男,教授;E -mail :eescxx @zsu 1edu 1cn第43卷 增 刊2004年 6月中山大学学报(自然科学版)ACT A SCIE NTI ARUM NAT URA LI UM UNI VERSIT ATIS S UNY ATSE NI V ol 143 Suppl 1Jun 1 2004完成。
大气校正:为了去除大气中悬浮物质散射光的影响,本文黑色目标扣除法[4]来对卫星影像进行大气校正。
这种方法是直接基于图像本身来估算大气辐射状况,通过提取待校正图像中会度最小的像元来获取大气层辐射量,无需其它资料,适合于反射率低的表面。
具有快速、廉价、精度较高的特点。
3 悬浮泥沙含量的遥感定量模型311 泥沙遥感参数的选取对许多泥沙光学特性的研究表明[5-7],对泥沙浓度最为敏感的波段为0155～0167nm这一范围。
FY-1D卫星有10个通道,可见光通道为1、7、8、9通道,分别为0158～0168μm、0143～0148μm、0148～0153μm、0153～0158μm。
其中一通道波谱区间刚好和泥沙敏感波段吻合,7、8、9为海洋水色通道。
为此,我们选用1、7、8、9通道的数据参与遥感参数的选取。
将所选的4个波段,组成不同的波段组合(见表1);并对各组合与悬浮泥沙浓度值以及其对数值进行相关分析。
表1 各波段组合与悬沙浓度相关分析表1)T ab11 The correlation coefficient ofsuspended sediment and band ratioSSC组合号波段组合rln(SSC)组合号波段组合r110.0262210.146 21-80.08231-80.218 370.4242470.490 480.262580.383 590.4182690.37661、7、8、90.902271+80.057 71、8、90.736281、7、8、90.861 81、90.490291、8、90.701 91、7、90.894301、80.385 101、70.426311、7、80.515 117、8、90.774321、70.514 128、90.548337、8、90.795 137、90.770347、90.795 147、80.425358、90.603 157、9、1-80.878367、80.497 167、1-80.425377、9、1+80.856179、1-80.439381+8、90.446181+80.038391+8、70.512191+8、7、90.901407、9、1-80.834201+8、90.577419、1-80.379211+8、70.426427、1-80.515 1)SSC表示悬浮泥沙浓度,单位为gΠm3;ln(SSC)为以悬浮泥沙浓度自然对数值 分析结果表明:组合6、9、15、19与悬浮泥沙浓度值、组合28、33、34、37、40与悬浮泥沙对数值之间具有较大的相关系数。
根据悬浮泥沙的光谱特性和波段组合的物理意义,我们选择相关系数最大的组合(组合6:R1-R7-R8-R9)作为本次提取泥沙信息的遥感参数。
312 悬浮泥沙遥感定量模型的建立根据所选泥沙遥感参数,利用所获实测数据和遥感光谱资料,用最小二乘法进行分析,建立了悬浮泥沙遥感定量模型。
SSC=2321546×R9-241392×R8-611993×R7-201765×R1-1701103(1)式中,SSC为悬浮泥沙浓度,单位为gΠm3;R(n)为第n通道的反射率值。
313 结果与分析利用(1)式,对2002年11月26日的遥感数据计算,得到了珠江口海域悬浮泥沙分布图(见图1)。
通过对遥感估算结果与实测采样值(表2)的对比分析,可以看到:(1)利用式1估算珠江口悬浮泥沙浓度的平均相对误差为19.23%。
所建模型具有较高的精度,可用于珠江口域泥沙信息的提取。
(2)珠江口悬浮泥沙分布的遥感估算结果与实地采样值在空间分布上体现了的一致性。
口门附近水域悬沙的浓度高,外海浓度低。
伶仃洋西槽在蕉门、洪奇沥及横门出口位置出现泥沙高浓度区。
而东槽泥沙浓度低于西槽。
磨刀门口悬沙浓度相对最高,伶仃洋、黄茅海水域枯水期部分浅滩出现高含沙量。
总体上,自各个口门输出的泥沙向西南方向输送明显。
图1 从FY-1D卫星资料提取的珠江口悬浮泥沙分布图Fig11 The distribution map of suspendedsediment in the Pearl River from FY-1D datas591 增 刊陈晓翔等:用FY-1D数据估算珠江口海域悬浮泥沙含量表2 悬浮泥沙的实测值与遥感估算值比较T ab12 The com paris on of measured andestimated suspended sediment样点号实测值M odel-1绝对误差相对误差Π% 132.625.18-7.42-22.77230.132.95 2.859.47314.822.707.9053.39436.334.03-2.26-6.23538.142.79 4.6912.30648.948.48-0.42-0.85725.2220.94-4.27-16.95824.7320.94-3.79-15.33942.2629.49-12.77-30.221082.5573.51-9.04-10.951135.2548.8813.6338.661247.1842.79-4.39-9.311350.0754.44 4.378.731423.4019.64-3.76-16.071529.4741.9512.4842.341626.8720.94-5.93-22.061721.1327.08 5.9628.201855.7354.44-1.29-2.314 小 结(1)FY-1D水色监测波段数据与实测悬浮泥沙含量之间有较好的相关性,由此建立的统计估算模型与实况拟合较好。
所建模型的平均误差为19. 23%。
该模型可用于监测珠江口区域悬浮泥沙含量。
(2)利用FY-1D资料估算河口悬浮泥沙含量,时效性强,人力物力投入量少,可得到整个河口区泥沙分布的宏观信息,可用于河口区域的遥感动态监测。
将遥感监测作为常规采样监测的补充手段是经济和有效的。
(3)受FY-1D卫星各波段光谱分辩能力的局限性和季节性差异以及星地观测同步性等综合因素的影响,本文的结论是初步的,尚需进一步作星地同步实验分析,以建立稳定可靠的河口水域悬浮泥沙遥感定量估算模型。
参考文献:[1] 孟执中,董瑶海.FY-1D极轨气象卫星[J].上海航天,2002(5):1-8.[2] 香港科技大学海岸与大气研究中心.珠江水域污染研究计划总结报告.香港:香港科技大学,2002。